ПОСТОЯ́ННЫЙ МАГНИ́Т

Рис. 1. Картина магнитного поля постоянных магнитов: а – без магнитопровода; б – с магнитопроводом; 1 – постоянный магнит; 2 – магнитопровод; 3 – рабочий объём; N и S – полюса постоянного магнита. Стр...

ПОСТОЯ́ННЫЙ МАГНИ́Т, из­де­лие из маг­ни­тот­вёр­до­го ма­те­риа­ла, со­хра­няю­щее по­сле на­маг­ни­чи­ва­ния и ста­би­ли­за­ции зна­чит. на­маг­ни­чен­ность при воз­дей­ст­вии внеш­них маг­нит­ных по­лей, по­вы­шен­ных тем­пе­ра­тур, уда­ров, виб­ра­ции и др. Пред­ше­ст­вен­ни­ки П. м. из при­род­но­го маг­нети­та, по­лу­чив­ше­го на­маг­ни­чен­ность в по­ле Зем­ли, ис­поль­зо­ва­лись в Древ­нем Ки­тае и ци­ви­ли­за­ции майя в су­до­вых ком­па­сах, а так­же в ри­ту­аль­ных це­лях. «Гер­ку­ле­со­вым кам­нем» в ан­тич­ном ми­ре на­зы­ва­ли кус­ки маг­не­ти­та, при­тя­ги­ваю­щие же­лез­ные пред­ме­ты. П. м. из совр. маг­ни­тот­вёр­дых ма­те­риа­лов (МТМ) спо­соб­ны удер­жи­вать груз, в 100 раз и бо­лее пре­вы­шаю­щий их собств. вес. При на­маг­ни­чи­ва­нии внеш­ним по­сто­ян­ным или им­пульс­ным маг­нит­ным по­лем П. м. при­об­ре­та­ет на­маг­ни­чен­ность, ин­тен­сив­ность ко­то­рой за­ви­сит от мар­ки МТМ. Од­но­вре­мен­но у тор­цов П. м. воз­ни­ка­ет па­ра раз­но­имён­ных маг­нит­ных по­лю­сов, на ко­то­рых за­мы­ка­ют­ся ли­нии маг­нит­ной ин­дук­ции, об­ра­зую­щие внеш­ний маг­нит­ный по­ток П. м. (рис. 1, а). Маг­нит­ное по­ле по­лю­сов в те­ле П. м. час­тич­но раз­маг­ни­чи­ва­ет его (ко­эф. раз­маг­ни­чи­ва­ния за­ви­сит от мар­ки МТМ, фор­мы и со­от­но­ше­ния раз­ме­ров маг­ни­та). Для умень­ше­ния раз­маг­ни­чи­ва­ния к тор­цам П. м. при­сое­ди­ня­ют маг­ни­то­про­вод из маг­ни­то­мяг­ко­го ма­те­риа­ла, в ре­зуль­та­те маг­нит­ный по­ток кон­цен­три­ру­ет­ся в ог­ра­нич. воз­душ­ном за­зо­ре (рис. 1, б). Совр. П. м., об­ла­даю­щие вы­со­кой ус­той­чи­во­стью к раз­маг­ни­чи­ва­нию (напр., на ос­но­ве спла­ва не­одим – же­ле­зо – бор), мо­гут ис­поль­зо­вать­ся прак­ти­че­ски без маг­ни­то­про­во­да, что зна­чи­тель­но умень­ша­ет га­ба­рит­ные раз­ме­ры и мас­су мн. уст­ройств. Ши­ро­ко при­ме­ня­ют­ся коль­це­вые маг­ни­ты с не­сколь­ки­ми па­ра­ми раз­но­имён­ных по­лю­сов, для соз­да­ния ко­то­рых ис­поль­зу­ют спец. приё­мы на­маг­ни­чи­ва­ния.

В за­ви­си­мо­сти от тех­но­ло­гии по­лу­че­ния МТМ (ме­то­дом ли­тья, пла­стич. де­фор­ма­ции, по­рош­ко­вой ме­тал­лур­гии или ва­ку­ум­но­го на­пы­ле­ния) П. м. под­раз­де­ля­ют­ся на ли­тые, де­фор­ми­руе­мые, спе­чён­ные и плё­ноч­ные. П. м. прак­ти­че­ски не име­ют ог­ра­ни­че­ний по фор­ме и раз­ме­рам, вы­пус­ка­ют­ся в ви­де призм, ци­лин­д­ров, дис­ков, ко­лец, стерж­ней, сег­мен­тов, скоб и т. п.

П. м. под­раз­де­ля­ют­ся по об­лас­ти при­ме­не­ния, ти­пу МТМ и гео­мет­рич. фор­ме. Для сни­же­ния не­об­ра­ти­мых маг­нит­ных по­терь в П. м. ис­поль­зу­ют маг­нит­ную ста­би­ли­за­цию, за­клю­чаю­щую­ся в пред­ва­рит. нор­ми­ро­ван­ном на­гре­ва­нии П. м. или воз­дей­ст­вии на не­го раз­маг­ни­чи­ваю­ще­го по­ля; об­ра­ти­мые по­те­ри мо­гут быть умень­ше­ны вы­бо­ром со­от­вет­ст­вую­щей мар­ки МТМ и оп­ти­маль­ной маг­нит­ной це­пи. В ка­че­ст­ве кон­троль­ных па­ра­мет­ров П. м. обыч­но ис­поль­зу­ют маг­нит­ную ин­дук­цию в за­зо­ре эк­ви­ва­лент­ной (по осн. па­ра­мет­рам) маг­нит­ной сис­те­мы или кон­троль­но­го маг­ни­то­про­во­да, а так­же маг­нит­ный по­ток и мо­мент П. м. в ра­зомк­ну­той маг­нит­ной це­пи и др.

Рис. 2. Двухполюсные кольцевые магниты с аксиальной магнитной текстурой и однонаправленным (вдоль оси z) осесимметричным магнитным полем, предназначенные для фокусировки электронных пучков (все обозна...

П. м. ши­ро­ко при­ме­ня­ют­ся в ка­че­ст­ве ав­то­ном­ных ис­точ­ни­ков маг­нит­но­го по­ля в уст­рой­ст­вах ав­то­ма­ти­ки, ро­бо­то­тех­ни­ки, СВЧ- и вы­чис­лит. тех­ни­ки, в при­во­дах, элек­тро­дви­га­те­лях и ге­не­ра­то­рах, в ме­ди­цин­ских, из­ме­рит. при­бо­рах и др. Напр., в ра­да­рах с по­мо­щью П. м. осу­ще­ст­в­ля­ют фо­ку­си­ров­ку элек­трон­ных пуч­ков (рис. 2). Прак­тич. зна­чи­мость П. м. не­пре­рыв­но рас­тёт в свя­зи с со­вер­шен­ст­во­ва­ни­ем и по­яв­ле­ни­ем но­вых ти­пов МТМ, с од­ной сто­ро­ны, и раз­ви­ти­ем пер­спек­тив­ных об­лас­тей при­ме­не­ния – с дру­гой.